離子色譜法測(cè)定污水中的陰離子

魯淼娟，韓 琳

（1.紹興柯橋供水有限公司，浙江紹興 312030；2.紹興柯橋供水有限公司，浙江紹興 312030）

離子色譜法測(cè)定污水中的陰離子

魯淼娟1，韓 琳2

（1.紹興柯橋供水有限公司，浙江紹興 312030；2.紹興柯橋供水有限公司，浙江紹興 312030）

采用Dionex-120型離子色譜儀對(duì)污水中的氯離子、硫酸根離子進(jìn)行測(cè)定。在戴安公司提供的色譜柱條件的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)室對(duì)淋洗液的濃度和流速進(jìn)行了篩選，使實(shí)驗(yàn)的分析效能得到提高，達(dá)到快速分析的目的。

離子色譜法；污水；陰離子

離子色譜是高效液相色譜的一種，是分析離子的一種液相色譜方法，由美國(guó)Small等人在1975年發(fā)展起來的[1]，且于1977年開始在水處理領(lǐng)域應(yīng)用。離子色譜廣泛應(yīng)用于水中常見的陰離子檢測(cè)，其基本原理是通過離子交換分離機(jī)理，使親水性的陰離子在流動(dòng)相（淋洗液）的作用下得到順序分離。離子色譜法具有簡(jiǎn)潔、快速、準(zhǔn)確，可同時(shí)進(jìn)行多組分測(cè)定、工作環(huán)境清潔等優(yōu)點(diǎn)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑

DIONEX-120型離子色譜儀（美國(guó)DIONEX公司）

HC-C18柱：CNW 公司 500mg，3mL

Na柱：Thermo公司 1cc Cartridge

分析柱：DIONEX AS14，DIONEX AG14

抑制器：DIONEX ASRE300

真空抽濾裝置：LVS 611TP型真空泵

碳酸鈉

碳酸氫鈉

純水：密理博純水儀出水

氮?dú)猓?9.9%（體積分?jǐn)?shù)）

氯化物、硫酸根混合標(biāo)準(zhǔn)：購(gòu)于國(guó)家標(biāo)物中心（1 000mg/L）

1.2 水樣預(yù)處理

選取某印染廠的處理污水，先利用真空泵把進(jìn)過C18小柱過濾，去除有機(jī)物的干擾，再把樣品進(jìn)過Na柱，去除金屬離子的干擾。

1.3 色譜條件

本次實(shí)驗(yàn)對(duì)淋洗液的組成濃度進(jìn)行選擇，色譜條件與DIONEX公司推薦的色譜條件對(duì)照見表1。

表1 色譜條件對(duì)照表

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜條件的選擇

2.1.1 淋洗液流速的選擇

與反相液相色譜相似，Van Deemter曲線表明，理論踏板高僅在非常低的流速才改變，此后達(dá)平衡狀態(tài)。因此，可由增加流速來改變保留時(shí)間而并不明顯地降低分離效率。流速和保留時(shí)間之間存在一種反比的關(guān)系。但是流速的增加受分離柱最大操作壓力的限值。另一方面降低流速以改善分離僅在有限范圍是可能的。在本次的實(shí)驗(yàn)中，流速的改變主要影響硫酸根的分離速度，淋洗液流速過快，使離子的保留時(shí)間縮短，離子分離度差，靈敏度低；淋洗液流速過慢，離子的保留時(shí)間增長(zhǎng)，試驗(yàn)時(shí)間增加，降低檢測(cè)效率。實(shí)驗(yàn)表明，在淋洗液流速很快時(shí)，氯化物與硫酸根的分離度仍然很好。

對(duì)1.00～1.20mL/min范圍內(nèi)的流速進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過相關(guān)數(shù)據(jù)能夠清晰看出，流速的增加會(huì)致使硫酸根離子的出峰時(shí)間有了很大的縮減，同時(shí)檢測(cè)時(shí)間也會(huì)慢慢的變短。在流速達(dá)到1.20mL/min時(shí)，基線會(huì)隨著下降，同時(shí)使用的儀器噪聲會(huì)變得月來來越大。所以，確定淋洗液的流速為1.10mL/min。

2.1.2 淋洗液組成濃度的選擇

淋洗液的濃度影響離子交換平衡和離子的保留，淋洗離子的濃度越高，淋洗液從固定相置換溶質(zhì)離子越有效，因此溶質(zhì)離子的洗脫時(shí)間縮短。但很重要的是，淋洗液濃度的改變對(duì)保留時(shí)間的影響主要取決于溶質(zhì)和淋洗離子的電荷數(shù)。在離子交換中，一價(jià)淋洗離子洗脫一價(jià)待測(cè)離子，二價(jià)淋洗離子洗脫二價(jià)待測(cè)離子，淋洗液濃度的改變對(duì)二價(jià)和多價(jià)待測(cè)離子保留時(shí)間的影響大于一價(jià)待測(cè)離子。[3]

通過本次試驗(yàn)可以看出，NaHCO3濃度和Na2CO3濃度的變化會(huì)造成出峰的SO42-的時(shí)間發(fā)生有規(guī)律變化，濃度的增加會(huì)大大增加檢測(cè)效率。但是其他性能也會(huì)發(fā)生一系列的變化，例如系統(tǒng)柱壓顯著升高、靈敏度下降、信噪比降低，空白電導(dǎo)值增大等現(xiàn)象。因此，選擇5.0/1.0mmol/L（碳酸鈉/碳酸氫鈉）混合溶液作為淋洗液時(shí)，水樣中的陰離子的分離效果既能滿足分離效果好又能滿足提高檢測(cè)效率的要求。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

使用氯化物與硫酸根離子的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制標(biāo)準(zhǔn)曲線系列，采用外標(biāo)法，用峰高定量，得出線性回歸方程，見表2。

表2 標(biāo)準(zhǔn)曲線

使用本方法的線性范圍控制在0.9995以上，能達(dá)到試驗(yàn)內(nèi)的質(zhì)量控制要求。

2.3 精密度

配制一標(biāo)準(zhǔn)樣品，連續(xù)進(jìn)樣7次，氯化物、硫酸根離子的出峰時(shí)間見表3。

表3 各元素出峰時(shí)間

實(shí)驗(yàn)表明，按照優(yōu)化后的儀器條件試驗(yàn)，各元素的出峰時(shí)間較穩(wěn)定，相對(duì)偏差較小，具有較好的重復(fù)性。

對(duì)污水樣品進(jìn)行加標(biāo)試驗(yàn)，連續(xù)進(jìn)樣6次，結(jié)果下表4。

Determination of Anions in Sewage by Ion Chromatography

Lu Miao-juan，Han Lin

Chloride ion and sulfate ion in wastewater were determined by Dionex-120 ion chromatograph.Based on the column conditions provided by Diane，the concentration and flow rate of the eluent were screened in the laboratory.The efficiency of the experiment was improved and the purpose of rapid analysis was achieved.

ion chromatography；sewage；anion

O657.7；TQ560.7

B

1003–6490（2016）10–0114–02

2016–09–25

魯淼娟（1970—），女，浙江紹興人，工程師，主要研究方向?yàn)榛ぁ?/p>